i
T.C.
KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
LİPOPOLİSAKKARİT İLE OLUŞTURULMUŞ ERKEN DOĞUM MODELİNİN EPİLEPTİK AKTİVİTE, DAVRANIŞ VE ÖĞRENME ÜZERİNE ETKİSİ
Hamide DEMİR
Kocaeli Üniversitesi
Sağlık Bilimleri Enstitüsü Yönetmeliğinin Fizyoloji Programı İçin Öngördüğü
YÜKSEK LİSANS PROGRAMI Olarak Hazırlanmıştır Danışman: Prof. Dr. Deniz ŞAHİN
Bu Tez Çalışması Kocaeli Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi Tarafından Desteklenmiştir
Proje Numarası:2017/093
Etik Kurul Onay Numarası: KOÜ HADYEK 6/4-2017
KOCAELİ 2018
iii
ÖZET
Lipopolisakkarit ile Oluşturulmuş Erken Doğum Modelinin Epileptik Aktivite, Davranış ve Öğrenme Üzerine Etkisi
Amaç; Gebelik döneminde Lipopolisakkarit(LPS) enjeksiyonu ile erken doğumun
tetiklenmesinin, genç-erişkin dönemde epileptik aktivite, davranış ve öğrenme üzerine etkisini araştırmayı planladık. Çalışmamızın bir diğer amacı vücudumuzda görev yapan hormonlar arasında en son keşfedilen endojen bir peptid olan Leptin’in LPS enjeksiyonu ile birlikte uygulanmasının bu parametreler üzerine olası etkilerini araştırmaktır.
Yöntem; Lipopolisakkarit(LPS) enjeksiyonuyla oluşturulan erken doğum modelinde, doğan
yavrularda geç dönemde epileptik aktivite, davranış ve öğrenme üzerine etkileri araştırılmak üzere gruplar; Grup1(naif), Grup2(SF), Grup3(LPS), Grup4(LPS+Leptin), Grup5(SF+PTZ), Grup6(LPS+PTZ),Grup7(LPS+Leptin+PTZ) olacak şekilde planlandı. Grupları oluşturmak için Wistar ırkı sıçanlar çiftleştirildikten sonra gebelik takibi yapıldı. Gebeliğin 15. ve 16. Gününde SF ve/veya Lipopolisakkarit-(200µg/kg) ve/veya LPS+Leptin(4mg/kg) enjeksiyonu uygulandı. Doğan yavrular gruplarına ayrılarak LPS ve LPS+Leptin uygulamasının postnatal 45.günde davranış ve öğrenme üzerine etkileri, lokomotor aktivite, pasif kaçınma ve morris-su-tankı testleri ile incelendi. Nöbet aktivitesinin değerlendirileceği gruplarda postnatal 45.günde PTZ(60mg/kg) enjeksiyonu ile epileptik aktive üzerine etkiler araştırıldı. Deneylerin son gününde dekapitasyon yapılarak kan örnekleri toplandı. Serum sitokin(TNF-alfa, IL-1B, IL-6, FGF-2, IFN-gama) ve Galanin düzeyleri ölçüldü.
Bulgular; Lokomotor aktivite gruplar arasında değerlendirildiğinde Vertikal aktivite dışında,
Stereotipik, Ambulatory, Distance ve Total Aktivite değerleri; Grup 3(LPS) de, Grup 1(Naif) ve Grup 2(SF)’ye göre hafif düşük olmakla birlikte istatistiksel anlamlı değildi, Grup 4(LPS+Leptin)’de tüm gruplara göre daha yüksek saptandı. Morris-su-tankı testinde Grup 3 de, Grup1 ve Grup2’ye göre doğru kadranda kalma süresinde azalma olduğu saptandı (p<0.05). Pasif kaçınma testinde Grup 4, Grup 3’e göre retansiyon süresine uzama saptandı(p<0.05). Grup 3ve Grup4’de TNF-a, IL-1beta düzeyleri Grup 1 ve 2’ye göre yüksekti, özellikle IL-6 ve FGF-2 düzeyleri istatistiksel anlamlı olarak yüksek bulundu. Epileptik aktivite değerlendirildiğinde nöbet başlangıcı Grup7, Grup 5 ve Grup 6’ya göre anlamlı gecikme gösterdi, nöbet şiddeti Grup 6’da, Grup 5 ve Grup 7’ye göre anlamlı yükselmiş bulundu(p<0.05). PTZ uygulanan tüm gruplarda TNF-α, IL-1b, IL-6,FGF-2 ve Galanin düzeyleri diğer gruplara göre belirgin olarak yüksekti.
iv
Sonuç;Gebelik döneminde LPS enjeksiyonu ile maternal immün aktivasyon maruziyeti,
doğan yavrularda genç-erişkin dönemde davranış, öğrenme-bellek değerlendirme testlerinde bozulmalara ve nöbet duyarlılığında arttışa yol açmaktadır. LPS uygulamasını takiben Leptin uyguladığımız grupta davranış, öğrenme-bellek testlerinde anlamlı olarak düzelmeler dikkat çekmektedir. Dahası, uyguladığımız dozda Leptin’in antikonvulsif etkili olduğu görülmüştür. Sonuçlarımız endojen bir peptid olan leptin’in, LPS maruziyetinin nöbet aktivitesi ve öğrenme ve bellek parametreleri üzerine olumsuz etkilerine karşı korucu bir modülasyon sağladığını düşündürmektedir.
Anahtar Sözcükler: LPS,Leptin, Lokomotor aktivite, Pasif kaçınma, Moris su tankı, PTZ,
v
ABSTRACT
The Effect of Lipopolisaccharide-induced Preterm Delivery on Epileptic Aktivity, Behavior and Learning
Objective: We planned to investigate the effect of premature birth triggered with
lipopolysaccharide injection (LPS) on epileptic activity, behavior and learning in young-adulthood. Another aim of our study is to investigate the possible effects of co-implementation of Leptin, an endogenous peptide discovered recently among the hormones that work in our bodies, with LPS injection on these parameters.
Method: In the preterm delivery model induced by injection of lipopolysaccharide (LPS), the
groups formed to investigate the effects of the offspring on epilepticactivity, behavior andlearningGroup1(naive),Group2(SF),Group3(LPS),Group4(LPS+Leptin),Group5(SF+PT Z),Group6(LPS+PTZ),Group7(LPS+Leptin+PTZ) as planned. To create groups, wistar rabbits were mated, followed by pregnancy follow-up. SF and / or Lipopolysaccharide-(200µg/kg) and/or LPS+Leptin (4mg / kg) injections were administered on the fifteenth and sixteenth day of the pregnancy. The effects of Group 3 and Group 4 administration on behavior and learning on postnatal forty-fifth day were examined by locomotor activity, passive avoidance and morris-water-tank tests. In groups evaluating seizure activity, effects on epileptic activity were investigated with PTZ (60mg / kg) injection on post-natal forty-fifth day. On the last day of the experiments, blood samples were collected by decapitation. Serum cytokines (TNF-α, IL-1b, IL-6, FGF-2, IFN-gamma) and Galanin levels were measured.
Results : When the locomotor activity is evaluated among the groups, Stereotypic,
Ambulatory, Distance and Total activity values besides Vertical activity; Group 3 (LPS) was slightly lower than Group 1 (Naive) and Group 2 (SF) but not statistically significant, Group 4 (LPS + Leptin) was found to be higher than all groups. In the Morris-water-tank test group 3, there was a decrease in the correct squatting time according to Group 1 and Group 2 (p <0.05). In the passive avoidance test, prolongation of retention was observed in Group 4 and Group 3 (p <0.05). TNF-a, IL-1beta levels were higher in the groups treated with LPS and LPS + Leptin than naive and control groups, especially IL-6 and FGF-2 levels were found to be statistically higher. When the epileptic activity was assessed, the onset of seizure was significantly delayed according to Group7, Group 5 and Group 6, and seizure severity was significantly higher in Group 6 compared to Group 5 and Group 7 (p <0.05). TNF-α, IL-1b, IL-6, FGF-2 and Galanin levels were significantly higher in all PTZ-administered groups than in the other groups.
vi
Conclusions: Exposure to maternal immuno-activation with LPS injection during pregnancy
leads to behavior in young-adult period in offspring, deterioration in learning-memory assessment tests and increased sensitivity to seizures. Following the application of LPS, behavior in the group to which we applied Leptin is remarkably improved in learning-memory tests. Moreover, we found that the dose of Leptin taking was anticonvulsive. Our results suggest that leptin, an endogenous peptide, provides a protective modulation against the adverse effects of LPS exposure on seizure activity and learning and memory parameters.
Key Words : LPS,Leptin, Locomotive activity, Passive avoidance, Morris water tank, PTZ,
vii
TEŞEKKÜR
Yüksek Lisans çalışmalarım boyunca bilime ve hayata bakış açısıyla daima örnek olan, tecrübe ve yardımlarını esirgemeyen, değerli hocam, danışmanım, Fizyoloji Anabilim Dalı Hocalarından Prof. Dr. Deniz ŞAHİN’e;
Yükseklisans eğitimim süresince bilimsel ve manevi desteklerini hissettiğim, bilgi ve tecrübeleriyle yetişmemi sağlayan değerli hocalarım Prof.Dr. Nurbay ATEŞ, Doç.Dr. Gül İLBAY, Doç. Dr. Ayşe KARSON’na;
Çalışmalarım süresince yardımlarını esirgemeyen değerli çalışma arkadaşlarım Sabriye KARADENİZLİ, Fazilet DEDE, Tuba ŞAHİN, Alim NURAYDIN, Ö.Doğa ÖZSOY, DETAB Teknikeri Elif Hanım ve diğer çalışanlarına;
Eğitimim süresince gösterdikleri destek, anlayış ve hoşgörü için sevgili Anneme, Babama, Ablam Kübra Mercan’a, Nurdan Dilek ve diğer kuzenlerime ve sevgili eşim Duran EKEN’e;
SONSUZ TEŞEKKÜRLERİMİ SUNARIM.
Fzt. Hamide DEMİR Mayıs,2018
viii
TEZİN AŞIRMA OLMADIĞI BİLDİRİSİ
Tezimde başka kaynaklardan yararlanılarak kullanılan yazı, bilgi, çizim, çizelge ve diğer malzemeler kaynakları gösterilerek verilmiştir. Tezimin herhangi bir yayından kısmen ya da tamamen aşırma olmadığını ve bir İntihal Programı kullanılarak test edildiğini beyan ederim.
/ / 2018 Hamide DEMİR İmza
ix İÇİNDEKİLER KABUL ve ONAY ii ÖZET iv ABSTRACT v TEŞEKKÜR vii
TEZİN AŞIRMAOLMADIĞI BİLDİRİSİ viii
İÇİNDEKİLER ix SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ xi ÇİZİMLER DİZİNİ xii ÇİZELGELER DİZİNİ xiii 1.GİRİŞ 1.1.EPİLEPSİ 1.1.1.Epilepsinin Tanımı 1 1.1.2.Epilepsinin Sınıflandırılması 2
1.1.3.Epilepsi yada Epileptik Nöbet Modelleri 4
1.1.4.Jeneralize Tonik-Klonik Nöbetler 5
1.1.5.Pentilentetrazol ile Jeneralize Tonik-Klonik Nöbet 5
1.1.6.Epileptogenez 6
1.2.LİPOPOLİSAKKARİT 8
1.3.LEPTİN 10
1.3.1.Galanin 13
1.4.SİTOKİNLER 14
1.4.1.Tumor nekroz faktör alfa (TNF-alfa) 15
1.4.2.İnterlökin-1 beta (IL-1b) 16
1.4.3.İnterlökin-6 (IL-6) 17 1.4.4.FGF-2 18 1.4.5.Interferon-gama (IFN-gama) 19 2.AMAÇ 20 3.GEREÇ VE YÖNTEM 23 3.1.Deney Hayvanları 23 3.2.Deney Grupları 23
3.3.Kimyasal Maddeler ve Uygulanış Şekilleri 24
3.3.1.Lipopolisakkarit 25
x
3.3.3Pentilentetrazol 25
3.4.PTZ Uygulamasıyla Jenralize Tonik-Klonik Nöbet Oluşturulması 25
3.5.Davranış Deneylerinin Uygulanması 26
3.6.ELISA Kitlerinin Çalışılması 27
3.7.İstatistiksel Analiz 28
4.BULGULAR 29
4.1.Davranış Deneylerinin Değerlendirilmesi 29
4.2.Konvulsif Nöbetlerinin Değerlendirilmesi 34
4.3.Serum Sitokin ve Galanin Düzeyleri 37
5.TARTIŞMA 39
6.SONUÇLAR VE ÖNERİLER 42
KAYNAKLAR DİZİNİ 43
xi
SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ
LPS : Lipopolisakkarit PTZ : Pentilentetrazol
TNF : Tümör Nekrozis Faktör TNF-alfa :Tümör nekroz faktör alfa IL-1B :İnterlökin-1 beta
IL-6 :İnterlökin-6 IFN-gama :İnterferon-gama
JTKN : Jeneralize Tonik-Klonik Nöbetler İUE :İntrauterin enfeksiyonlar
MWM :Morris Water Maze SSS :Santral Sinir Sistemi i.p :İntraperitoneal
LBP :lipopolisakkarit bağlayan protein NF-ҡB :nüklear faktör kappa beta
PG :prostaglandin GalR :Galanin Reseptör
PDGF :Trombosit kökenli büyüme faktörü INFb : Interferon b
NGF :Nöronal büyüme faktörü NK :Doğal öldürücü
ICAM-1 :Hücreler arası adhezyon molekülü-1 GABA : Gamma-Aminobütirik Asit
𝐺𝐴𝐵𝐴$ : Gamma Aminobütirik Asid-A KBB : Kan Beyin Bariyeri
xii
ÇİZİMLER DİZİNİ
Çizim 1.1 : Epileptogenezin Şeması ... 7 Çizim 1.2.1: Gram-negatif bakteri duvarı ve LPS’nin şematikgösterimi.R, RS ve S
sırasıylarougt tip, semi-rought tip ve smooth tipin yapısı ... 8
Çizim 1.4.1: TNF-α’nın etkileri...16 Çizim 1.4.2: IFN-γ’nın etkileri...19 Çizim3.6.1:Deney hayvanları laboratuvarında kullanılan pasif kaçınma deney
düzeneğimiz... 27
Çizim 4.1.1:Lokomotor aktivite testi parametrelerinden total aktivite değeri grafiksel
gösterimi (*p<0.05) ...30
Çizim 4.1.2: Lokomotor aktivite parametrelerinde distance değeri grafiksel gösterimi
(*p<0.05)... 31
Çizim 4.1.3: Lokomotor aktivite parametrelerinden Ambulatory değeri grafiksel
gösterimi(*p<0.05) ... 31
Çizim 4.1.4: Lokomotor aktivite parametrelerinden vertikal değeri grafiksel gösterimi
(*p<0.05)... 31
Çizim 4.1.5: Pasif kaçınma testinin retansiyon süresinin gruplar arasındaki farkın grafiksel
gösterimi... 32
Çizim 4.1.6: Moris su tankı ile değerlendirilen uzaysal öğrenmenin gruplar üzerine etkisinin
grafiksel gösterimi... 33
Çizim 4.2.1: PTZ enjeksiyonu ile oluşturulan nöbetlerin, gruplardaki nöbet başlangıcı (ST1
onset) üzerine etkilerinin grafiksel gösterimi... 35
Çizim 4.2.2: PTZ enjeksiyonu ile oluşturulan nöbetlerin, gruplardaki minimal nöbet
başlangıcı üzerine etkilerinin grafiksel gösterimi... 36
Çizim 4.2.3: PTZ enjeksiyonu ile oluşturulan nöbetlerin, gruplardaki jeneralize majör nöbet
üzerine etkilerinin grafiksel gösterimi... 36
Çizim 4.2.4: PTZ enjeksiyonu ile oluşturulan nöbetlerin, gruplardaki nöbet şiddeti üzerine
xiii
ÇİZELGELER DİZİNİ
Çizelge 1.1 : Epileptik nöbetlerin klinik ve elektroensefalografik sınıflandırması…….. 3 Çizelge 1.2 : Parsiyel ve jeneralize epilepsi modelleri………... 4 Çizelge 4.1.1: Grupların Lokomotor aktivite parametrelerinden Stereotipik aktivite, Vertikal
aktivite, Ambulatory aktivite, Distance, Total Aktivite sonuçları………... 30
Çizelge 4.1.2: Grupların Pasif kaçınma deney sonuçları………... 32 Çizelge 4.1.3:Grupların Water maze deneyinde doğru kadranda kalma süreleri
sonuçları………...33
Çizelge 4.2.1: Grupların Konvulsif nöbet duyarlılığını gösteren nöbet başlangıcı, nöbet
şiddeti, minimal nöbet başlangıcı, ölüm oranı ve jeneralize majör nöbet başlangıcı üzerine etkileri sonuçları………...35
1
1. GİRİŞ 1.1.EPİLEPSİ
1.1.1. Epilepsinin Tanımı
Epilepsi, merkezi sinir sisteminde ve kortikal veya subkortikal alanlarda bulunan nöron gruplarının ani, anormal ve hipersenkron deşarjları sonucu oluşan ve genel olarak tekrarlayan nöbet periyotları ile karakterize ortaya çıkan klinik bir tablodur(Ciğer A 2002). Epileptik nöbet, beyinde oluşan düzensiz elektiriksel aktiviteden kaynaklı, tekrarlayacı, kendiliğinden başlayıp ve bitebilen, ve davranış, duygu, bilinç, hareket veya algılama fonksiyonlarında bozukluğa neden olabilen nörolojik bir bozukluktur(Swaiman ve diğ. 2005, Wiebe S ve diğ.2009).Epilepsi vakalarının %65’nin nedeni bilinememektedir. Nedeninin belirlendiği durumlar da en sık saptanan bulgular arasında; enfeksiyonlar, hamilelik döneminde geçirilen bazı enfeksiyonlar, doğumsal travmalar, yüksek ateş, beyin dokusunda hasar oluşturan yaralanmalar, beyin tümörleri, beyin kan akımında azalmaya neden olan kalp-damar hastalıkları yer almaktadır (Pedley TA 1998,Cockerell OC ve Shorvon SD 1996). Herhangi bir nedenden kaynaklı oluşan elektriksel aktivite; beyin korteksi ve subkortikal alanlardaki nöronal ağda meydana gelen biyokimyasal olayların sonucunda oluşan bir durumdur. Hücre düzeyinde epileptiform aktivitesinin tayin edilebilmesi için nöronal hiperaktivite ve nöronal hipersenkronizim olaylarının oluşması gerekmektedir. Epileptik nöbet başlangıç yerleri ve yayılım alanlarına göre kabaca iki gruba ayrılmaktadır.
Parsiyel nöbet beyinde lokalize bir bölgeden kaynaklıdır ve klinik bulgular tutulan bölge ile ilişkili sonuçlar vermektedir. Fokal deşarjlar sinaptik ve nonsinaptik mekanizmalarla subkortikal alanlara ve kommissural yollarla tüm korteks alanlarına yayılırsa, sekonder jeneralize olan fokal konvülsiyon olarak isimlendirilir.
Generalize nöbet anormal oluşan elektriksel deşarjlar her iki hemisferden ve aynı taraftaki talamokortikal bağlantılardan kaynak almaktadır. Beyindeki yaygın epileptik aktivitenin kliniğe yansıması sadece bilinç kaybı görülen nöbet türünden, ritmik sıçrayıcı ekstremite atımlarının olduğu bilinç ve postur kaybının eşlik ettiği nöbet tipine kadar değişkenlik gösterir (Swaiman KS 2005, Özkara Ç 2002).
Her ne kadar parsiyel ve generalize nöbetlerin oluşum mekanizmaları birbirinden farklı olsa da genel olarak nöbetlerin, inhibitör mekanizmanın azalması ve eksitatör mekanizmaların artması ile dengenin bozulması sonucu oluştuğu düşünülmektedir. İki önemli iyon kanalı inhibitör ve eksitatör aktiviteye sahiptir. Voltaja bağlı Na ve Ca
2
kanalları hücre zarının depolarizasyonunu sağlarken voltaja bağlı K kanalları repolarizasyonu sağlar. Voltaja bağlı Na ve Ca kanallarının sodyum ve kalsiyumun içeri girişini sağlaması ile depolarizasyon oluşumunun sonrasında, nöronlardan eksitatör nörotransmitter salınma başlar. Böylelikle nöbet oluşumu için gerekli olan nöron uyarımı ve gen ekspresyonu sağlanmış olur. Voltaja bağlı Na ve Ca kanalları ile oluşan depolarizasyon sistemi voltaja bağlı K kanallarının inhibitör etkisi ile dengelenmektedir. Özel olarak hipokampusta potasyum iyonlarının iyon kanallarından içeri akması ile aksiyon potansiyelinde depolarizasyon sonlanır ve repolarizasyon ortaya çıkar. Repolarizasyonun başlaması nöbet için gerekli olan nöronal deşarjı durdururken bir anlamda potansiyel bir antiepileptik görevi başlatmış olur (Swaiman KS 2009).
İkinci tip olan liganda bağlı reseptörler, glutamat ve GABA gibi nörotransmitterleri bağlar ve çeşitli kaskat sistemleri ile iyon geçiren porların açılması sonucu depolarizasyon ve hiperpolarizasyon oluşmasına neden olur. En önemli inhibitör nörotransmitter GABA’dır. Tüm kortikal nöronlarda ve glial hücrelerde bulunan GABA, GABA A ve GABA B reseptörlerine bağlanır. GABA A reseptörlerinin aktivasyonu klor iyonunun hücre içine girişine neden olur ve membran hipereksitabilitesini sağlar. GABA B reseptörleri ise genellikle postsinaptik bölgededir, kalsiyum ve potasyum geçişini düzenleyerek nörotransmitter salınımını engellemiş olur. Glutamat en önemli eksitatör nörotransmitter olarak NMDA ve non-NMDA reseptörleri üzerinden etki eder. NMDA reseptörleri sodyum ve kalsiyumun nöron içine girişini sağlayarak yavaş etkili ve uzun süreli eksitatör postsinaptik potansiyellere oluşmasını sağlar. Bu da epileptik burst sinyallerinin oluşmasına neden olur. Non-NMDA reseptörlerinin en önemli alt tipi olan AMPA özellikle piramidal nöronlarda eksitatör sinaptik aktivite yapar (Özkara Ç 2002,Majeda M ve diğ. 2003).
1.1.2. Epilepsinin Sınıflandırılması
Uluslararası Epilepsi ile Savaş Komisyonu (ILAE)’nun uzun yıllardır süren çalışmaları neticesinde hazırlanan 1981’de Epileptik Nöbetlerin Klinik ve Elektrografik Sınıflaması ve 1989’da Epilepsiler ve Epileptik Sendromların Sınıflaması, tüm dünyada kabul görmüş standardize edilmiştir (Çizelge 1). Epilepsiyi sınıflandırırken; başlangıç yaşı, nöbete eşlik eden yapılar, hastalığın nedeni, nöbet tipi, etiyolojisi, nöbeti uyaran etkenler, uygulanılan tedavi biçimi, lokalizasyonu gibi nitelikler dikkate alınarak yapılmaya çalışılmıştır.
3
Çizelge 1.1: Epileptik nöbetlerin klinik ve elektroensefalografik sınıflandırması, (ILAE
1981)
EPİLEPTİK NÖBETLER
• Parsiyel (fokal, lokal) nöbetler • Jeneralize nöbetler (konvülzif-konvülzif
olmayan)
• Sınıflandırılamayan epileptik nöbetler
a)Basit parsiyel nöbetler -Motor semptomlu
-Somatosensoryel veya özel duysal semptomlu
-Otonomik semptomlu -Psişik semptomlu
-Absans nöbetleri Tipik Absans nöbetleri Atipik absans
-Miyoklonik nöbetler -Klonik nöbetler -Tonik nöbetler -Tonik-klonik nöbetler
-Atonik nöbetler (astatik) (ani düşme nöbetleri)
Yeterli bilgi olmayışı nedeni ile yukarıdaki kategorilere dahil edilemeyen nöbetlerdir. Çiğneme, ritmik göz hareketleri gibi bazı yenidoğan dönemi nöbetleri bunlardandır.
-Parsiyel : kısmi, bütünün bir bölümü
-Somato : vücut; sensoryel -Otonomik: istem dışı hareketlerle ilişkili örneğin kalp hızı, terleme gibi
-Psişik: hem aklı hem de beyni etkileyen
-Otomatizm; kişinin kontrolu altında olmayan yarı amaçlı hareketler. Örneğin yalanma, yutkunma hareketleri, elbiseleri çekiştirme ve sarhoş gibi yürüme şeklinde hareketler.
- Sekonder jeneralize; sınırlı bir bölgeden başlayıp yaygın hale dönüşen (genelde tonik-klonik nöbet oluşur)
b)Kompleks parsiyel nöbetler (bilinç bozukluğu ile giden) -Basit parsiyel başlangıcı izleyen bilinç bozukluğu
Basit parsiyel başlangıcı izleyen bilinç bozukluğu
Otomatizmlerle giden
-Bilinç durumunun başlangıçtan itibaren bozulması
Sadece bilinç bozukluğu ile giden Otomatizmlerle giden
c)Sekonder jeneralize nöbete dönüşen parsiyel nöbetler
-Basit parsiyel nöbetin jeneralize nöbete dönüşmesi
-Kompleks parsiyel nöbetin jeneralize nöbete dönüşmesi
-Basit parsiyel nöbetin kompleks parsiyel nöbete dönüşmesi ve ardından jeneralize nöbete dönüşmesi
4
ILAE’ya göre kabul görmüş sınıflandırma epilepsi ve epileptik sendromları; nöbet tipi, etyolojisi, nöbeti uyaran faktörler, başlangıç yaşı, tedavi seçimi gibi faktörleri içerecek biçimde sınıflandırmayı oluşturmuştur (Dreifuss 1981).
1.1.2. Epilepsi ya da Epileptik Nöbet Modelleri
Epilepsi çalışmaları için birçok hayvan modeli mevcuttur ve bu modeller epileptogenezin temelinde yatan ana mekanizmanın anlaşılmasına, yeni antiepileptik ilaçların geliştirilmesine katkı sağlarlar. Nöbet ve epilepsi için geliştirilen hayvan modellerinin insan epilepsisiyle ilişkili fizyolojik ve davranışsal değişikliklerini anlamamızda önemli etkileri vardır (Sarkisian 2001). Aşağıdaki tablo kısmi (parsial) ve jeneralize epilepsi modellerinin sınıflandırılmasını içermektedir.
Çizelge 1.2: Parsial ve jeneralize(tonik, tonik-klonik, absans modeller) epilepsi modelleri
(Sarkisian 2001).
PARSİAL JENERALİZE
(tonik, tonik-klonik, absans modeller)
1)Basit parsial 2)Kompleks Parsial 1)Maksimum elektroşok (MES)
a)Fokal ya da topikal olarak
inhibitör aminoasit blokerlerinin uygulanmasıyla; Penisilin Bikukulin Pikrotoksin Striknin
a)Tetanos toksini 2) Kimyasal konvulsanlar
Glutamat agonistleri (max. dozlarda) -Domoik asit -Kainat -NMDA GABA antagositleri (max. dozlarda) -PTZ -Pikrotoksin -Bikukulin Glutamik asit dekarboksilaz (GAD) inhibitörleri -Thiosemikarbazid -3Merkaptoproprionik asit -Alilglisin Diğer ajanlar -Flurotil -Risinin -4-Deoksipridoksin -Teofilin,Striknin vb. b)Metallerin kortikal implantasyonuyla Aluminyum (alumina jel) Kobalt
Çinko Demir
b)Kainik asidin sistemik ya da intrahipokampal injeksiyonu 3)Genetik modeller -Fareler -Ratlar GEPRs NODA Flathead (fh/fh) -Diğer hayvan modelleri Drosophila mutantlar Monogolian gerbil c)akut ya da fokal
elektriksel uyarıyla
c)Sistemik domoik asit
5
ya da topikal
uygulanmasıyla -Glutamat agonistleri Kainat, domoik asid, NMDA -Asetilkolin agonistleri Pilokarpin(6lithium),soman somanın sistemik kullanılması Epileptik köpekler - Absans modeller Thalamic stimulation Sistemik düşük doz PTZ
Kedilerde sistemik penisilin injeksiyonu Intraserebroventrikular opiatlar CO2 withdrawal nöbetler - Genetik modeller
Strasbourg ‘dan Absans ratlar (GAERS) WAG/Rij rats
Spontan epileptik rat (SER) Stargazer fare
Tottering fare Lethargic fare
Yavaş-dalga epilepsili fareler Mocha fare
Ducky fare
e)GABA geriçekme e)Kindling
f) Kriyojenik hasar f)Partial nöbet gösteren
genetik modeller Otx 2/2 fare
Transgenik “jerky”
fareler
Ihara mutant rat Diğer mutant fareler
1.1.3. Jeneralize Tonik-Klonik Nöbetler
Jeneralize Tonik-Klonik Nöbetler (JTKN) epileptik ataklar içinde en eskiden beri bilinen ve en çok korkulan türdür. JTK nöbetinin en eski tanımı M.Ö. 700. Yıllarda Mısır yazıtlarında rastlanmıştır. Hipokratın dönemine kadar bütün nöbetler “tüm vücutta kasılma ile birlikte fonksiyonların tümünde kayıp” olarak tanımlanmaktaydı(M.Ö.400). Bundan sonraki 2000 yıllık sürede konvulzif olmayan nöbetler konvuzif nöbetlerden farklı bir epileptik atak olarak isimlendirildi (Bora İ ve ark. 2008).
JTKN diğer tiplerde görülen jeneralize nöbetlere göre daha fazla görülür. JTKN’ lerin klinik olarak belirtileri beş evrede oluşmaktadır. Bunlar; uyarıcı belirti ve bulgular, nöbetin hemen öncesindeki erken pretonik-klonik faz, tonik- klonik faz, erken postiktal faz ve postiktal iyileşme fazlarıdır. Tüm bu evrelerin süreleri aynı bireyin farklı bir nöbetinde ve diğer bireylerde farklılıklar gösterebilir. Ortalama olarak süresi 1 dakikadır, sekonder jeneralize nöbetler nadiren 2 dk. dan daha uzun sürer ve acil tedavisi gerekmektedir(Thedore ve diğ. 1994).
1.1.4. Pentilentetrazol (PTZ) ile Jeneralize Tonik-Klonik Nöbet
PTZ deneysel epilepsi modellerinin oluşması için kullanılan çok yaygın sistemik konvulzif bir ajandır. Doz ve veriliş yoluyla bağlantılı olarak klonik veya tonik klonik konvulsiyonlar oluştururlar. Konvulziyon oluşturmak için uygulanacak PTZ dozu 60-120mg/kg ‘dır( Berrin Ö 2013). PTZ fizyolojik su solüsyonunun içinde çözülerek
6
intraperitoneal veya subkutan olarak uygulanır. İntraperitoneal olarak uygulanan PTZ uygulamayı takiben hayvanların davranışları 30 dk. bitimine kadar gözlemlenir ve nöbet skorlama ile değerlendirilir.
Jeneralize nöbet şiddetinin değerlendirilmesi (Mares ve ark. 1990) : ST 0- davranışta değişiklik yok;
ST 1-izole miyoklonik jerkler(ani kas spazmı, bazen eşlik eden kuyruk hareketleri ve hayvanın kafasında titreme);
ST 2-atipik minimal nöbetler(tek taraflı);
ST 3-minimal nöbetler (doğrulma refleksinin korunduğu);
ST 4-major nöbetler (aşırı rijitide ön ve arka ekstremitenin kuyruğa doğru ekstansiyonu) ST 5-jeneralize tam majör tonik-klonik nöbetler
PTZ hücresel disinhibisyon sağlayarak merkezi sinir sisteminde jeneralize eksitatör olarak etkisini açığa çıkartır. Bu etkisini GABAA reseptör kompleksini bloke ederek ve
voltaja bağımlı mekanizma aracılığıyla hücre membranının K+ permabilitesinde değişiklik
oluşturarak meydana geitirir (Mares ve diğ. 1990)
1.1.2. Epileptogenez
Epileptogenez nöronal aktivitenin anormal olarak oluşması ile meydan gelen ve normal bir beynin epileptik olmasına kadar geçen süreyi kapsamaktadır. Bu süreçte genetik, yaş ve beynin fonksiyonel plastisitesisi gibi düzenleyici faktörler kronik ya da dirençli epilepsi sürecini belirlemede başlıca rol oynamaktadır (Giblin ve Blumenfeld 2010). Epileptogenez sonucu meydana gelen hasarlar nöronal yolaklar vasıtasıyla tekrarlayan spontan epileptik nöbetlere neden olur ve bu nöbetlerin daha sık oluşmasıyla kronik epilepsi oluşur (Rakhade ve Jensen 2009). Giblin ve Blumenfeld 2010 yılında bu durumu aşağıdaki gibi şematize etmiştir.
7
Çizim 1.1: Epileptogenezin Şeması (Giblin ve Blumenfeld 2010).
Uyarılma-inhibisyon dengesini değiştiren herhangi bir değişiklik potansiyel bir epileptogenik mekanizma olarak tanımlanmaktadır. Epileptogenez oluşumu altında yatan mekanizmalar tam olarak bilinmemekle birlikte epileptogenezden sinaps dışı olaylar, değişmiş reseptör yapımı, hücre kaybı, hücresel düzeyde anatomik değişiklikler, presinaptik sonlanmadaki aşırı uyarılma ve hatalı sinaptogenez gibi birçok mekanizma sorumlu olabilir. Epileptogenez oluşumuyla ilgili moleküler mekanizmalar arasında voltaj bağımlı kanallarının aktivasyonu, hücresel GABA alımının inhibisyonu, GABA sentez veya yıkımındaki değişiklikler, başta reseptörü olmak üzere çeşitli uyarıcı aminoasit reseptörlerinin modülasyonu ve adenozin metabolizmasındaki düzenlenme ile ortaya çıkan değişikliklerde yer alır. Nöronal uyarılmanın artması ortaya çıkan nöbetlerin tetiklenmesi, senkranizasyonu, yayılması ve sonlanması için gerekli olan sinaptik, sinaps dışı ve hücre içi mekanizmaların birbiriyle ilişkili olduğu bilinmektedir. Beyin dokusunda voltaj bağımlı sodyum kanallarının, GABA ve glutamat sistemlerinin ve adenozin yapımının nöbet aktivitesinin sürdürülmesi veya inhibisyonunda önemli bir rolü olduğu belirtilmiştir (Bora ve diğ. 2008).
Bazı çalışmacılar jeneralize epilepside, beyin sapının retiküler formasyonunda orta hat talamus nükleusları üzerinden yaygın bir girdinin aşırı uyarılmış kortekse taşınması üzerinde dururken, bazı çalışmacılar ise tetikleyici bölgenin korteks olduğu ve talamusa yayıldığını savunmaktadır. Ayrıca primer bir nöronal membran defektinin dinlenim membran potansiyelinin bozulmasına neden olduğu üzerinde durulmakta ve buna neden olan mekanizmalar arasında potasyum iletim bozukluğu, voltaj duyarlı kalsiyum
8
kanallarında defekt ve ya ATPaz’a bağlı iyon taşınımında bozukluklar yer almaktadır. Ayrıca GABAerjik inhibitör sistemlerindeki defekt ve eksitatör nörotransmisyonda rol alan reseptörlerin düzenlenmesi ile ilişkili olabilecek olası defektler üzerinde de durulmaktadır (Tilek 2014).
1.2.LİPOPOLİSAKKARİT
Gram negatif bakterilerin hücre duvarından elde edilen, bakteriyel endotoksin LPS,
hayvanlarda deneysel septik sok modellerinde kullanılan, glikolipid yapıdaki maddeler grubundandır. Şu ana kadar yapısı ve katıldığı biyolojik mekanizmalar çok iyi tanımlanmıs olan LPS, gram negatif bakterin ölmesi veya bölünmesi sırasında oluşmaktadır. (Rietschel ve diğ.1996). LPS; E.coli, Salmonella typhimurium, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa gibi birçok gram-negatif bakteriden elde edilebilir. Fakat, deneysel septik sok çalısmalarında daha çok E. coli’den elde edilen LPS’ler kullanılmaktadır. Farklı suslardan, O26:B6, O55:B5, O111:B4 gibi farklı serotiplere sahip LPS türleri elde edilebilir. (İskit AB 2005).
Çizim 1.2.1: Gram-negatif bakteri duvarı ve LPS’nin sematik gösterimi. R, SR ve S
sırasıyla rough tip, semi-rought tip ve smooth-tipin yapısını göstermektedir (Caroff M ve Karibian D.2003).
9
LPS yapısal olarak temelde 3 immünokimyasal bölümden olusmaktadır (Çizim 2). Bu bölümler biyolojik olarak etkinlik gösteren lipit A, O-polisakkarit zinciri (O spesifik zincir) ve yan zincir (R-kor oligosakkarit)’dir. Molekülün dıs yüzeyinde bulunan O-polisakkarit tek basına inflamatuvar bir reaksiyon olusturamaz. Genellikle tekrarlayan oligosakkarit birim polimerlerinden meydana gelir. Farklı LPS serotipleri için farklı antijenik özellikler gösterir ve endotoksine serotip denilen bakteriye has köken ve karakteristikleri verir (Brandtzaeg P 1996). R-kor oligosakkariti ise benzer bakteriler arasında aynı yapıdadır. Lipit A, LPS’nin yol açtığı inflamatuvar ve hemodinamik değisikliklerden esas sorumlu olan yapıdır ve serotiplerin tamamı için aynı özelliğe sahip lipit komponentidir. LPS ve endotoksin literatürde aynı anlamı verecek şekilde kullanılsalar da birtakım farkları vardır. LPS saflaştırılmış glikolipid yapıda iken, endotoksin küçük miktarlar da olsa farklı olarak, lipitler, lipoproteinler, hücre duvarı proteinleri ve polisakkarit içerir. (İskit AB 2005). LPS, inflamatuvar yanıtı uyararak sepsise neden olur. Tıp alanındaki gelişmelere rağmen sepsis, yoğun bakım ünitelerinde en sık ölüm nedenlerindendir ve günümüzde de yüksek ölüm oranlarıyla sonuçlanır. Toplumda oluşan sepsis olgularında en sık etkenler E. coli, Streptococcus pneumoniae ve Staphylococcus aureus’tur. Hastane ortamlarında ortaya çıkan sepsis olgularında görülen mikroorganizmalar arasında birinci sırada hala gram negatif mikroorganizmalar yeralmaktadır(Azap A ve Tekeli M. 2002). LPS’nin inflamasyon sürecini oluşturabilmesi için molekül ağırlığı 58kDa olan ve karaciğerde sentezlenen lipopolisakkarit bağlayan protein (LBP) ile eşleşerek monosit, makrofaj ve lenfosit gibi hücrelerin yüzeyine lokalize olan molekül ağırlığı 53 kDa CD14 molekülü ve TLR-4 ile bağlantı oluşturması gerekir. Bu bağlanmanın sonucunda, hücre içindeki nükleustaki hücresel sinyal aktivasyon mekanizmasıylaı nüklear faktör kappa beta (NF-ҡB)’nın aktivasyonunu sonucu TNF-α, IL-2, IL-6 , IL-1β ve IL-8 gibi pro-inflamatuvar sitokinler üretilmeye başlanır (Buchanan MM ve diğ. 2010). Bu sitokinler mediyatörlerin salınımına ( NO, prostaglandin (PG), kemokin vb) neden olarak gram (-) bakterilerin ortaya çıkaracağı etkiye katkı sağlarlar (Hayes MR ve diğ.2010). Endotoksi etkisinin en önemli hücresel immün sistem olusturan hücreleri;
1. Doku makrofajları ve Monositler: LPS’nin etkisi sonucuyla monosit-makrofaj sistemindeki TNF-α, IL-8, IL-6, IL-1β, NO sitokinleri salgıları oluşur. Ayrıca PG, platelet aktive edici faktörü ve serbest oksijen radikalleri salgılanmasında da rol alır (Davies ve diğ.1997).
10
2. Mikroglia: Periferal LPS uygulaması, merkezi sinir sisteminde TLR-4’ün ekspresyonuna ve kronik proinflamatuvar yanıtın sonucu olarak inflamasyona sebep olmaktadır (Buchanan MM ve diğ.2010).
3. Düz kas hücreleri ve vasküler endotelyal hücreleri: LPS etkisiyle endotel hücrelerden IL-1β, IL-6 ve IL-8 salınımını gerçekleştirmiş olur (Mihai GN ve diğ.2001).
4. Endometriyal hücreleri: LPS’lerin sebep olduğu immün yanıtın endometriyal hücreler için doğrudan kemokin ve sitokin salınımını indüklerler (Buchanan MM ve diğ.2010). Birçok klinik ve deneysel verilerle desteklenerek nöroinflamasyonun nöbet şiddeti ve süresini etkilediği belirlenmiştir. Ciddi ve uzun süren nöroinflamasyon döngüsünün ensefaliti ve otoimmün hastalıkları tetiklemesine dayanarak bu hastalarda nöbet geçirme olasılığını daha fazla olduğu belirlenmiştir. Gelişmiş ülkelerde yapılan araştırmalar sonucunda SSS enfeksiyonlarından kurtulanların yaklaşık %6.8-8.3'ünün nöbet geçirmediği, SSS’de ki virüslerin, parazitlerin ve bakterilerin yol açtığı enfeksiyonların çoğunlukla şiddetli enflamatuar reaksiyonlara sebep olduğu ve epilepsi için önemli risk faktörü oluşturduğu ispatlanmıştır. Klinikteki bu gözlemler, bağışıklık ve inflamatuar süreçlerin bazı epilepsi formlarında yeri olduğunu ve epiloptegenezi arttırdığı net olarak göstermiştir. Sonuç olarak nöroinflamasyonun epilepsiyi kolaylaştırması veya neden olması söz konusudur (Dey A ve diğ. 2016).
1.3 Leptin
Leptin, obezite geninin 167. aminoasit hormonal protein ürünü olarak açığa çıkmaktadır. Leptin 4α sarmal yapısı ve Cys 96–Cys 146 arasında bir disülfit bağı içermektedir ve yapı olarak hematopoietik sitokinlere benzemektedir. Leptin kahverengi ve beyaz yağ dokusu, gastrik epitelyum, hipotalamus, pituiter bez, iskelet kası ve sinsisyotrofoblast gibi birçok dokudan sentezlenmektedir (Correia ML ve diğ.2001). Kalp, plasenta, böbrek, dalak, timus, akciğer, karaciğer, kas, testis, pankreas , prostat, over ve kolon leptin reseptörlerinin varlığının bildirildiği dokulardır (Himms-Hagen J 1999,Klein s ve diğ. 1996). Ilk zamanlarda doygunluk ve enerji dengesi ile ilgili olduğu tanımlanan leptin, daha sonra adipositlerden hipotalamusa geribildirimde etkili olan antiobezite faktörü olduğu ileri sürülmüştür (Zhang Y ve diğ. 1994). Giderek artan çalışmalar leptinin hayvanlarda ve insanlarda vücut ağırlığı ve yiyecek alımı düzenlenmesinde çok önemli bir hormon oluğunu vurgulamaktadır (Considine RV ve diğ.1996). Ayrıca leptin metabolizmanın düzenlenmesi, cinsel gelişim ve üreme gibi birçok fizyolojik olayda da rol oynamaktadır (Himms-Hagen J 1999).
11
Leptin adipöz dokudaki adipositler tarafından sentezlenir ve kana salınır. İnsülin leptinin sentez ve sekresyonuna aracılık ettiğinden dolayı doygunluk hormonu olarak kabul edilmektedir ama insanlarda yapılan in vivo çalışmalarda insülinin leptin konsantrasyonu artışında akut bir etkiye sahip olmadığı gösterilmiştir (Pratley RE ve ark 1997, Schoeller DA ve ark 1997). Leptinin tokluk sağlayıcı etkisi birçok çalışmada vurgulanmıştır (Vila R ve ark 1998, Klein S ve ark 1996). Genelde leptin böbrekler ve karaciğer gibi diğer splanknik organlar tarafından itrah edilmektedir (Zeng J ve ark 1997).
Ghrelin ve leptin, “Ying-Yang” prensibi mekanizması dahilinde organizmada antagonist olarak çalışmaktadırlar. Diğer bir deyişle hipotamusta bulunan Y nöronları aracılığı ile ghrelin/leptin derişimleri “geribildirim” mekanizması ile kontrol edilmekte ve vücut ağırlığı da bu yolla kontrol altında tutulmaktadır. Her iki hormonun düzeyleri açlık, tokluk, glukoz ve diyet, insülin, barsak hormonları, leptin, parasempatik aktivite, yaş, gebelik, obezite, cinsiyet, polikistik over sendromu, enerji düzeyi, insülin direnci ve diabettes mellitus, GH eksikliği, akromegali, hipo ve hipertiroidizm, neonatal dönem ve bazı nöroendokrin, gastrointestinal tümörler gibi birçok faktöre bağlı olarak düzenlenmektedir (Vila R ve ark 1998, Klein S ve ark 1996). Serum ve yağ dokusunda leptin seviyelerinin düşmesi beyinde enerji açığı bulunduğunu göstermektedir (Correia ML ve ark 2001,Peelman F ve ark 2004).
Leptin sempatik sinir sisteminin aktivitesini arttırmaktadır (Correia ML ve ark 2001). Son yıllarda yapılan çalışmalarda ekstrahipotalamik yapılar üzerine de leptin etkinliğinin olduğu gösterilmiştir. Orta beyin, hipokampus ve beyin sapında nöronal gelişimi, aksonal büyümeyi, sinaptogenezisi ve dentritik morfolojinin korunumunda leptinin önemi gösterilmiştir (Peelman F ve ark 2004). Bunun yanısıra glutaminerjik sitotoksiteyi önleme ve apoptozisi durdurma özelliği ile hipokampal hücrelerde nöroprotektif etki sağladığına inanılmaktadır (Morrison CD 2009, Zhang F ve diğ 2007). Aynı zamanda leptinin nöroprotektif etkinliği kortikal nöronlarda da bulunmaktadır (O’Malley D ve diğ 2007). Bunların yanında leptin immun sistem ve metabolizmada da önemli etkilere sahiptir (Montague CTve diğ 1997). Enflamasyon sırasında leptin düzeyinin artmasının vücudun enflamasyona verdiği yanıtta önemli bir faktör olduğunu düşündürmektedir (Pratley RE ve diğ 1997,Haluzik M ve diğ 1999).
Enflamasyonda meydana gelen iştahsızlığın vücudun akut olarak verdiği cevap olduğu düşünülmektedir. Enflamasyon ürünleri peşin sıra proinflamatuvar sitokinlerin (IL’ler, TNF α, interferonlar) yapımını uyarır. Sitokinler de yağ dokusunda leptin ekspresyonunu artışa neden olur. Oluşan bu sitokinler ve leptin gıda alımında azalmaya gider. Bu nedenle,
12
inflamasyon ve enfeksiyon sırasında gelişen iştahsızlıktan özellikle 1, TNF-α, ve IL-6’nın sorumlu olduğu ve sitokinlerin bu etkilerinde kısmen leptinin aracılık ettiği düşünülmektedir (Fantuzzi G ve Faggioni 2000).
Leptin birincil olarak adipositlerden sentezlenip sirkülasyonla salındıktan sonra kan beyin bariyerini aşarak santral sinir sistemindeki ilgili reseptörlerinin de aracılığıyla etkilerini açığa çıkarır (Guo Z ve diğ 2008). Leptin reseptörleri hipokampal hücreler tarafından eksprese edilmesine rağmen, leptinin hipokampusdaki fonksiyonu tam olarak tanımlanamamaktadır. Leptinin ve epilepsi arasındaki ilişkisel bağlantıyı araştıran çalışmaların neticeleri birbirleriyle örtüşmemektedir. Prokonvülsan etkinliğinin varolduğunu gösteren çalışmaların yanısıra antikonvulsif etkisinin de olduğunu gösteren çok sayıda çalışma bulunmaktadır. Penisilin modeli ile oluşturulan iki deneysel epilepsi çalışmasına leptinin doza bağımlılığı sonucu pro-konvulsif etkisinin bulunduğu (Ayyıldız M ve ark 2006,Aslan A ve ark 2010) bulgusuna rağmen, Xu L. ve arkadaşları; voltaja bağımlı K+ kanallarının nonspesifik inhibitörü olan 4- aminopiridin enjeksiyonu ile oluşturulan fokal neokortikal nöbetlere karşı leptinin antikonvulsif etkilirininde olduğu sonucunu görmüşlerdir. Bu araştırmacılar intraperitoneal PTZ enjeksiyonuyla (GABAAR antagonisti olan) oluşturulan generalize nöbete karşı da leptin hormonunun antikonvulsif etkiliri varolduğunu gözlemlemişlerdir (Xu L ve ark 2008). Bu çalışmaların sonuçları leptinin akut fokal ve generalize nöbetlerin hayvan modellerinde antikonvulsif etkilirinin de olduğu hipotezini açıkça desteklemektedir. Leptin hormonunun antikonvulsif etkilerini açıklamak üzere birçok mekanizma ileri sürülmüştür. Bunların içinde, leptinin karibdotoksine karşı hassas K+ kanalının aktivitesi, Ca+2 ile aktive olan K+ (BK) kanallarının aktivasyonuyla uyumlu olarak arttırıldığının gösterilmesi (Shanley LJ ve ark 2002) ve hipokampal dilimlerinde düşük seviyelerde Mg+2 le indüklenen epileptiform aktivitesine karşın leptin antikonvulsif olarak yer almaktadır (Aslan A ve ark2010). Bununla birlikte Xu ve arkadaşlarının düşük nanomolar seviyelerinde leptin konsantrasyonlarının hipokampal dilimlerde AMPA reseptörleri vasıtasıyla glutamaterjik sinaptik iletiyi baskıladığı fakat yüksek dozlarda aynı etkiyi göstermediğini saptamışlardır (Xu L ve ark 2008). Shanley ve arkadaşları ise leptin inhibitör etkinliğini muhtemelen NMDA reseptör fonksiyonunu artış yaparakgerçekleştirdiğini öngörmüşlerdir (Shanley LJ ve ark 2002). Bazı çalışmaların sonuçlarında leptin hormonunun eksitatör etkinliğinin varoluşundan bahsedilmesine rağmen gerçekleştirilen deneysel birçokçalışma akut nöbet modelleri üzerinde leptinin net inhibitör etkinliği olduğu gösterilmektedir.Fakat, leptinin antikonvülsan etkilerinden sorumlu olan mekanizma hala bilinememektedir(ThioLL 2012)
13
1.3.1 Galanin
Galanin, 29 aminoasitli bir nöropeptid olup GAL geni tarafından kodlanır, beyin ve omurilikte çokça bulunur. İnsanlarda bulunduğu gibi diğer memelilerde de galanin bulunmuştur. G protein bağlı reseptörler aracılığıyla galanin sinyalizasyonu meydana gelir (Evans H ve ark 1993). Ağırlıklı olarak özellik göstermektedir. Galanin nöropeptidi hiperpolarizan etkinlik göstererek ve nörotransmitter salınımını inhibe etmektedir (Mitsukawa K ve ark 2008). Galanin; serotonin, asetilkolin ve norepinefrin gibi klasik nörotransmitterlerle ve nöropeptid Y (NPY), P maddesi, vazoaktif intestinal peptid gibi diğer nöromodülatörle lokasyon gösterir (Evans H ve ark 1993, Mitsukawa K ve ark 2008). Galaninin etkisine farklı genlerle kodlanan 3 reseptör aracılık eder. Bunlar Galanin Reseptör 1, 2, 3 (GalR1, 2, 3) şeklindedir (Lundstrom L ve ark 2005). Beynin genelinde bu reseptör alt tipleri genel olarak inhibitör etkilidir. Gal R2, Gq’yu aktive ederek Ca sinyalini artırır ve protein kinaz C aktivitesini artırır (Mitsukawa K ve ark 2008). Bu yüzden nöronal ateşlemede galR2’nin farklı etkileri beklenebilir. Seçici olmayan galanin agonist ve antagonistlerinin alımıyla kompleks değişiklikler beklenebilir (Mitsukawa K ve ark 2008, Lundstrom L ve ark 2005). Bir kimyasal analiz tekniği olan C-terminal alanin amid yapısına göre peptit yapısı aydınlatılmıştır. Galaninin bir N-uç glisin kalıntısının ve bir C-uç alanin içermesi nedeniyle Galanin diye adlandırılır (Berger A ve ark 2005). Galanin nöropeptidi ilk olarak bağırsak peptidi olarak bulunmuş (Evans H ve ark 1993), sonraki çalışmalarda memeli beyninde dağılım gösterdiği, yeme, ağrı modülasyonu, nöbet öğrenme ve hafızada kritik fonksiyonları olduğu görülmüştür (Bauer JW ve diğ 2008).
Galaninin işlevsel rolü büyük ölçüde bilinmemektedir, ancak galanin ağırlıklı olarak nöronların aksiyon potansiyellerinin modülasyonuna ve inhibisyonuna katılmaktadır. Galanin; nosisepsiyon, uyanma, uyku regülasyonu, biliş, beslenme, afekt düzenlenmesi, kan basıncının düzenlenmesi gibi birçok fizyolojik işlevde rol alır (Bauer JW ve diğ 2008). Galanin; Alzheimer hastalığı, epilepsi, depresyon ve yeme bozukluklarında önemli yer tutar (Bauer JW ve diğ 2008,Mazarati A ve diğ 2004). Galaninin nöroprotektif etkinliği bulunur. Örneğin aksotomi sonrası nöronal galanin 8-10 kat artar, bu artış epileptik nöbet sırasında da olmaktadır (Mazarati A ve diğ 2004). Galaninin yeme bozukluklarındaki rolüne ek olarak stresle bağlantılı ve bağımlılıkla ilgili davranışlarda da önemli olduğunu gösteren birçok çalışma bulunmaktadır (Hikida T ve diğ 2003). Stres cevabında yer alan peptitler, insan ve hayvanlarda ilaç kötüye kullanımı davranışını da değiştirebilir.
Galanin ağırlıklı olarak merkezi sinir sistemi ve mide-bağırsak yolunda yeralmaktadır. Merkezi sinir sistemi içinde hipotalamusta yüksek konsantrasyonda, korteks ve beyin
14
sapında düşük seviyelerde bulunur. Gastrointestinal galanin mide, ince bağırsak ve kolonda düşük konsantrasyonlarda, duodenumda ise bol olarak bulunur(Hikida T ve diğ 2003).
1.4 Sitokinler
Sitokinler immun sistemin regülasyonunda önemli bir yere sahip hücreler arasında iletişimi sağlayan çözücü mediatörlerdendir (Li G ve diğ 2011). Hücre fonksiyonlarının yerine getirilebilmesi için gerekli hücreler arası iletişimi sağlamanın yanısıra; farklılaşma, büyüme, gelişme ve akut cevap oluşturmada da görev almaktadırlar. Sitokinler protein yapısında olup etkinliklerini spesifik reseptörleri aracılığıyla gösterirler. İmmün sistemde fonksiyon gören sitokinleri inflamatuar veya inhibitör olarak ikiye ayırmak mümkündür. Proinflamatuar sitokinler, inflamasyonun oluşmasına yol açan etkenin uyarısı ile ilk ortaya çıkan ve inflamasyonun artmasını ve devam etmesini sağlayan moleküllerdir. En önemli proinflamatuar sitokinler TNF-α, IL-1, IL-6, IL-8, IFN-γ olarak sıralandırılabilmektedir (Abbas KA ve diğ 2007). İnflamasyon kaynaklı gelişen problemlerin ve beyin hasarının gelişimi açısından en çok odaklanılan, en çok araştırılan sitokinler proinflamatuar sitokinlerden oluşmaktadır (Dammam O ve diğ 2008). Bu sitokinler diğer inflamatuar ve sitotoksik moleküllerin salgılanmasını, adhezyon moleküllerinin ekspresyonunu sağlayarak lökositlerin inflamasyon bölgesine çekilmesini ve oligodendrositlerde hasar oluşumuna neden olarak yenidoğanda beyin hasarının oluşmasına neden olmaktadır. Proinflamatuar sitokinlerin gelişen beyin üzerinde doğrudan toksik etkiler oluşturduğu bilinmektedir (Saliba E ve diğ 2001).
Epilepsili hastaların ve hayvan modellerinde yapılan çalışmalarda, sitokin ekspresyonu ve immün sistem hücrelerinde oluşan anormallikler dikkat çekmektedir (Lehtima’ki KA ve diğ 2007). Bununla birlikte, bağışıklık sistemiyle ilişkili olan inflamatuvar reaksiyonların epileptogenezis üzerinde de önemli etkilere sahip olduğu bilinmektedir (Balosso S ve diğ 2005). Uzamış epileptik krizin,sonuç olarak santral sinir sisteminde sitokin yapımını arttırdığıda birçok çalışmada ıspatlanmıştır(Lehtimaki KA ve diğ2003).
1.4.1 Tümör Nekroz Faktör Alfa (TNF-α)
TNF-α 73 ve 172.aminoasitlerinde glikolize 185 aminoasitlik bir transmembran proteinidir. 212 aminoasitlik inaktif öncül protein olarak sentezlenmektedir. Membranla ilişkili formu TNF-α dönüştürücü enzim (TACE) ile parçalanarak biyoaktif çözünür formu oluşturulmaktadır. TNF-α 17-kDa ağırlığında, nonkovalent bağlı iki, üç veya beş üniteden oluşan multimerlerdir. TNF-α çok farklı hücre tipleri tarafından üretilmektedir. Monosit,
15
fibroblast, endotel hücreleri başka olmak üzere T-hücreleri, B-lenfositler, mast hücreleri, eozinofiller, düz kas hücreleri, kondrositler, granülositler, osteoblastlar, glial hücreler ve keratinositler de stimüle olarak TNF-α sentezini yapmaktadırlar. TNF-α sentezi IL-1, trombosit kökenli büyüme faktörü (PDGF), bakteriyal endotoksinler ve Oncostatin M ile oluşan fizyolojik uyarı ile meydana gelir. Fibroblastlarda TNF-α sentezi interferon b (INFb), viral infeksiyonlar ve PDGF aracılığıyla uyarılırken, timik stromal hücrelerde
nöronal büyüme faktörü (NGF) aracılığı ile olur (Mukhopadhyay ve diğ 2006).
TNF-α, gram (-) bakteri ve diğer enfeksiyon etkenlerine karşı olarak oluşan akut inflamatuar cevabın ana mediyatörüdür ve ciddi enfeksiyonların bir çok sistemik komplikasyonundan da sorumludur. TNF-α‟nın en önemli kaynağı aktive olan makrofajlardır. Ama antijenle uyarılmış T hücreleri, doğal öldürücü (NK) hücreler ve mast hücrelerinden de salgılanmaktadır. Makrofajlardan TNF-α salınımını uyaran en önemli etkenler, LPS ve diğer mikrobik ürünlerdir. IFN-γ, LPS ile uyarılmış makrofajlardan TNF-α salınımını artırmaktadır. TNF-TNF-α etkisini hücre zarındaki ilgili reseptörüne bağlanarak gösterir. TNF-α‟nın en önemli etkisi monosit ve nötrofilleri enfeksiyon veya inflamasyon bölgesine çekip, aktive ederek etkenin ortadan kaldırılmasını sağlayarak yapmaktadır. Bu etkiyi sağlamak için TNF-α:
- Vasküler endotelde adhezyon moleküllerini salgılatır (selektin, integrin),
- Vasküler endotel ve makrofajlardan kemokinlerin salınımını sağlar ve lökosit kemotaksisini artırır.
- Mononükleer fagositlerden IL-1 salınımını artırır,
- Nötrofil ve makrofajların mikrobisidal aktivitelerini artırır.
Enfeksiyonun lokalize edilmesi için gerekli olan TNF-α‟nın, ağır enfeksiyonlarda aşırı miktarda üretimi ciddi sistemik anormalliklere yol açar (çizim 1.4.1):
- Hipotalamusta sıcaklık eşiğini yükseltir ve ateşe neden olur.
- Karaciğerden, serum amiloid A ve fibrinojen gibi akut faz proteinlerinin salınımını artırır. - Uzamış TNF-α üretimi iştahı azaltır, kas ve yağların erimesine yol açar.
- Serum konsantrasyonu 10-7 M„nin üzerine çıktığında kalp ve damar düz kası kontraktilitesini baskılar. Bunun sonucunda şok tablosu gelişir.
- Endotelden doku faktörü salınımını artırıp ve trombomodülin salınımını azaltarak damar içi pıhtılaşmaya yol açar (Abbas KA ve diğ 2007, Sawada M ve diğ 1989).
Merkezi sinir sisteminde TNF-α‟nın asıl kaynağını mikroglialar oluşturmaktadır. TNF-α mikroglia tarafından beyin hasarına veya inflamasyona yanıt olarak salgılamaktadır (Sawada M ve diğ 1989). Diğer sitokinlerin ve aracı moleküllerin salınımını uyarmanın
16
dışında oligodendrositler üzerine olan direk toksik etkisi ile beyin hasarına yol açabilmektedir.
Çizim 1.4.1: TNF-α‟nın etkileri (11) 1.4.2 İnterlökin- 1b (IL-1b)
IL-1, enfeksiyonlara ve diğer immün uyarılara karşı oluşabilen konak immün yanıtı sonucu aktive olmuş mononükleer fagositlerce üretilen önemli bir sitokindir. Fonksiyonları TNF-α ile benzemektedir ve inflamasyon oluşumunda TNF-α ile birlikte çalışırlar. Mononükleer fagositler tarafından üretimi LPS gibi bakteriyel ürünlerin veya TNF-α gibi sitokinlerce uyarılır. Makrofajlar dışında nötrofil, endotelyal hücreler ve epitelyal hücreler gibi birçok farklı hücre tarafından üretilebilir. IL-1‟in IL-1α ve IL-1β olarak iki formu vardır. Yapısal olarak büyük oranda farklı gibi olsalar da aynı tip reseptörlere bağlanıp, benzer fonksiyonlar görürler. IL-1’in etkileri TNF-α ile benzeşmektedir ve aynı TNF-α’da olduğu gibi üretilen miktara bağlı olarak sistemik etkileri oluşabilir. Düşük dozlarda lokal inflamasyona aracılık eder fakat yüksek miktarlarda üretilip kan dolaşımına girerse ateş, akut faz proteinlerinde artış, IL-6 üretiminin uyarılması ve kemik iliğinde nötrofil ve trombosit üretiminin artması gibi etkileri oluşturmaktadır. Ancak TNF-α gibi şok tablosuna yol açmamaktadır (Abbas KA ve diğ 2007,Sawada M ve diğ 1989).
17
İnflamatuvar cevapta; TNF-α, IL-1α ve IL-1β makrofajlar tarafından salgılanan ve inflamasyonun başlamasına neden olan sitokinlerdir. IL-1α ve IL-1β kendileri inflamasyona yol açarlar, fakat daha önemlisi proinflamatuvar genlerin sentezini de uyarmaktadırlar. Bunlardan en önemlileri siklooksijenaz tip 2 (COX-2), IL-6 , uyarılabilir nitrik oksid sentaz (iNOS) ve diğer sitokinlerle kemokinler oluşturmaktadır. IL-6 ve TNF- α kendilerinin ve birbirlerinin üretimini de uyarır ve böylelikle inflamatuvar cevabın hızlarını da artırırlar. Özel olarak IL-1, mononükleer fagositler ve damar endoteline etkiyle IL-1’in sonraki sentezini arttırır. Aynı zamanda IL-1 ve TNF-α vasküler endotelde kandan doku içine lökosit göçünün oluşmasını sağlayan ICAM-1 gibi adezyon molekülü reseptör sentezini de arttırırlar. Kemotaktik madde üretiminin artışıyla da lökositlerin lokal olarak birikimini de sağlamış olurlar. IL-1β vücut sıvısında çok kolay saptanabilir; IL-1α’ ya göre inflamasyonla daha sıkı bir ilişki içindedir (Apte RN ve diğ 2002).
1.4.3 İnterlökin-6 (IL-6)
IL-6, hem doğal hem de edinilmiş bağışıklıkta görev alan bir sitokindir. Enfeksiyon etkenleri ve IL-1, TNF-α gibi sitokinlerin uyarıları sonucu mononükleer fagositler ve endotel hücrelerinden salgılanır. Bununla birlikte aktive olmuş T lenfositler de IL-6 salgılayabilir. IL-6’nın aktif formu yapısal olarak bir homodimerden oluşur. IL-6’ nın birden çok farklı işlevi vardır. Doğal bağışıklıkta, akut faz proteinlerinin ve akut faz cevabının oluşumunda yer alır ve uyarımını sağlar. Kemik iliğinde nötrofil öncüllerinin dönüşümünü koloni uyarıcı faktörler ile birlikte çalışarak hızlandırmaktadır. Edinilmiş Bağışıklıkta, B lenfositlerinin büyümesi ve plazma hücrelerine dönüşmesini uyararak sağlar. Ayrıca IL-6’nın hücre aracılıklı immün reaksiyonları bazı proinflamatuar sitokinlerin (özellikle IL-17) sentezinin artışını ve regülatuar T hücrelerini baskılayarak başlattığına dair kanıtlar vardır (Sawada M ve diğ 1989, Abbas KA ve diğ 2007). IL-6, beyinde inflamasyona cevap olarak mikroglia ve astrositlerden salgılanır (Lee SC ve diğ1993) ve IL-1, TNF-α ve hücreler arası adhezyon molekülü-1 (ICAM-1) sentezinde upregülasyona neden olmaktadır (Chiang CS ve diğ 1994). Ayrıca inflamatuar yanıt dışında IL-6’nın normal beyinin gelişiminde önemli yere sahip olduğu bilinmektedir. IL-6 inflamatuvar yanıtları ve diğer immün tepkimeleri de düzenleyen çok fonksiyonlu bir sitokindir. IL-6 sadece inflamasyon ve infeksiyona yanıt oluşturmaz, aynı zamanda regeneratif, metabolik ve nöronal prosesin düzenlenmesine de katılır. IL-6’nın epilepsi üzerine olan etkisiyle ilgili son yıllarda yapılan çalışmalarda birbiriyle çelişen raporlar mevcuttur (Li G ve diğ 2011). IL-6 çoğunlukla pro-inflamatuvar etki göstermesine karşın
18
regeneratif veya anti-inflamatuar etki de göstermektedir. Sitokinlerin hangi mekanizma ile pro veya anti-inflamatuar etki ettikleri açıkça belirlenememiştir (Scheller J ve diğ 2011). Birçok hayvan deneylerinin sonucunda IL-6 normal sinir sistemi gelişimi için gerekli olmasına rağmen yüksek konsantrasyonlarda nörotoksik ve prokonvülsan olabilmektedir. Hem beyin hem de kan IL-6 ekspresyonunun artışı epilepsi ile ilişkili olabilir(Li G ve diğ 2011). Jeneralize tonik-klonik nöbetlerden sonra IL-6 seviyelerinin BOS’daki artış plazma artışına oranla daha belirgin olduğu görülmüştür. Dolayısıyla IL-6’nın başlangıç olarak daha ağırlıklı olarak SSS’de oluştuğu düşünülmektedir (Biliau AD ve diğ 2007).
1.4.4 Fibroblast Growth Faktör-2 (FGF-2)
FGF glial hücreler ve çeşitli nöronlar tarafından eksprese edilen sitokin ailesinin
üyesidir(Unsicker K ve diğ 1987). FGF-2 ailesi 23 üyeden oluşmaktadır. FGF’nin farklı etkileri hücre yüzeyinde bağlı tirozin kinaz rseptörlerinin aktivasyonuyla ortaya çıkmaktadır. Şu an dört farklı tip FGF reseptör tespit edilmiştir (FGFR-1,2,3,4). Farklı FGF aile üyeleri değişik FGF reseptör subtiplerine bağlanmaktadır. Erişkin santral sinir sisteminde FGFR-1, FGFR-2, FGFR-3 reseptörlerinin diensefelon ve telensefelonda yüksek düzeylerde eksprese edildiği tespit edilmiştir (Asai T ve diğ 1993). FGFR-1 erişkin SSS yaygın olarak bulunmasına rağmen SSS’de spesifik nöronal bölgelerde etkinliğini göstermektedir. Özellikle beyaz maddedeki astrositlerde yoğun olarak tespit edilmiştir (Takami K ve diğ1998). FGFR- 2 ve 3 ise özellikle glial hücreler üzerinde bulunmaktadır. FGF reseptörlerinin dördüncü üyesi (FGFR-4) ise sadece gelişmenin evrelerinde eksprese edilir ve erişkin SSS de tespit edilememiştir (Yazaki N ve diğ 1994 ).
FGF-1 ve FGF-2 hücrelerin proliferasyonunu, farklılaşmasını ve göçünü düzenler (Asai T ve diğ 1993). FGF-2, FGF üyeleri arasında ilk keşfedilen olmuştur (Eckenstein F ve diğ 1991). SSS’den hem gelişim döneminde hem de postnatal dönemde exprese edilir. SSS içinde FGF-2 sadece nöronlarda değil aynı zamanda glial hücrelerde de çok yaygındır. FGF- 2 mRNA olfactor bulbus, substantia nigra, korteks, striatum, hipokampus, talamus, medulla oblangatanın yanı sıra pitüiter glandın anterior ve posterior loblarında bulunmuştur (Zechel S ve diğ 2010). FGF-2 etkilerini FGF-2 ailesinin diğer üyeleri gibi spesifik fibroblast growth faktör reseptörleri (FGFRs) üzerinden gösterir. Bu reseptörler içinde FGFR-1’e yüksek affinitesi vardır. FGF-2 hem hipokampusun oluşumu sırasında hem de postnatal gelişimi sırasında önemli yere sahiptir. Erişkin hipokampusunda FGF-2; nöbet, nöbete bağlı beyin hasarı ve lezyona bağlı hasarda nöroprotektif etkili olmasının
19
yanı sıra nöronal plastisite mekanizmalarında da yer almaktadır (Ornitz DM ve Leder P 1992,Grothe C ve diğ 1991).
1.4.5 İnterferon-gama (IFN- γ)
IFN-γ, makrofajları aktive eden en önemli sitokindir. Hem doğal hem de adaptif immünitede önemli görevleri yer almaktadır. IFN-γ, CD4+, CD8+ T hücreleri, NK hücreleri, Th1 hücreleri tarafından salgılanır. NK hücreleri tarafından veya IL-12 uyarısı ile salgılandığında doğal bağışıklığın bir aracısı olarak işlev görürken, spesifik antijen tanıma olayına reaksiyon olarak T hücrelerinden salgılandığında edinilmiş bağışıklık işlevlerinde de rol oynamaktadır. Hücre içi mikroorganizmalara karşı hücre aracılıklı bağışıklıkta IL-12 ile birlikte önemli rolü vardır (Abbas KA ve diğ 2007). IFN-γ, bu fonksiyonları yerine getirirken:
- Makrofajların mikrobisidal aktivitelerini artırır,
- Th1/Th2 dengesini Th1 lehine çevirir ve antimikrobiyal aktiviteyi artırır,
- B lenfositlerinden IgG1 ve IgE üretimini azaltıp IgG2 üretimini artırarak opsonizasyonu ve makrofaj fonksiyonlarını artırır,
- Antijen sunan hücrelerdeki MHC I ve MHC II moleküllerini artırarak T hücre aktivasyonunu uyarır (çizim 1.4.2)
20
2.AMAÇ
Gebelik sırasında tanısı konmuş annenin ekstra-amniyotik enfeksiyonları erken doğum, epilepsi, ak madde hasarı ve serebral palsi için önemli risk faktörlerindendir. Erken doğum yapan kadınların %10-30 klinik olarak belirgin ve subklinik gram-negatif bakteriyel enfeksiyonları mevcuttur (Deb ve ark.,2004). Toksik etkiye sahip, Gram-negatif bakterilerin dış zarı bakteriyel endotoksin, lipopolisakkarit(LPS), büyük antijenik yapılardır (Rousset ve ark.,2006).
Gebelerde idrar yolu enfeksiyonları hem nosokomial hem de toplumdan kazanılmış olan enfeksiyonlar arasında en sık rastlanan enfeksiyon grubudur. Ve genellikle enfeksiyon gebeliğin son dönemine kadar anlaşılamamaktadır. Bu tür enfeksiyonlarda en sık etken, Escherichia coli (E. coli)’nin de bir üyesi olduğu gram negatif çomaklardır (Jaiswal ve ark.,2008). Kadınların üriner sisteminde kolonize Gram-negatif bakteriler ayrı bir mikrobiyal ortamın oluşmasına neden olur (Jaiswal ve ark., 2008). Enfekte gebe kadınların genitoüriner sisteminden salınan endotoksinler, erken doğum, epilepsi ve diğer perinatal komplikasyonlar ile ilişkili olabilir (Jaiswal ve ark.,2011). Geniş epidemiyolojik ve deneysel çalışmalarda perinetal dönemde enfeksiyona maruziyet sonucu şizofreni, otizm, serebral palsi ve bilişsel zorluklar gibi sorunları arttığını gösteriyor (Boksa ve ark.,2010). Perinatal inflamasyonun yenidoğan da beyin hasarı oluşturabildiği ve bunun sonucunda nörolojik bozuklukların yenidoğanın sonraki yaşamında fonksiyonel özürlülük oluşturabileceği belirtilmiştir. Yapılan çalışmaların sonuçlarında akut inflamasyon, kronik inflamatuvar bir duruma kaydırılmış ve/veya olumsuz beyin gelişimini etkileyebileceğinin belirtileri ortaya çıkmıştır (Jacobsson ve ark., 2002). LPS'ye verilen inflamatuar yanıtta sirkadiyen ritim, hem bağışıklık hücreleri sayısındaki diürnal varyasyonu hemde immün ritmi kaldırmadan IL-6 salınımını yükseltir. IL-6 salınımının yükselmesi, hücre sayısından ziyade artmış bağışıklık hücre yanıtlılığı ile ilişkilidir (Kandis ve ark., 2013). Gebelik döneminde (örneğin gebeliğin sonlarına doğru erken dönemde) maternal enfeksiyona maruziyetin doğan yavruda davranış bozukluğu oluşturma olasılığını arttırdığını destekleyen sonuçlar elde edilmiştir (Meyer U ve ark. 2008 ).Sıçanlarda (orta-ikinci trimesterde eşdeğeri), gebelik sonlarında fetal enflamasyon ve LPS enjeksiyonu ile taklit edilen maternal enfeksiyonun beyin gelişimini etkilediğine dair bulgular elde edilmiştir. LPS'ye maternal maruziyet sonrası, fetal beyinde artmış mikroglia aktivasyonu, reaktif astroglia ve pro-inflamatuvar sitokinlerin artmış ekspresyonu tespit edilmiş olup, gözlenen etkilerin kısmen bağışıklık aracıları tarafından üretilebileceğini düşündürmektedir. LPS
21
enjekte edilen yavrularda nöronal ağların oluşumunun değiştiğini ve böyle anormalliklerin, nörogelişimsel kaynaklı psikiyatrik bozuklukların altında yatan temel bir patofizyolojiyi temsil edebileceğini düşünen çalışmalar bulunmaktadır (Ghiani ve ark., 2011). Patojen ile oluşturulan maternal immün aktivasyonun ve proinflamatuvar sitokinlerin salınmasının, yavruların sinir gelişimini ve olgunlaşmasını etkileyen kritik mekanizmalar olabileceği öne sürülmüştür(Boksa P.,2010). Prenatal LPS'ye maruz kalmanın, yavruların hipokampüsünde uyarma ve inhibisyon arasındaki dengeyi bozabileceğini ortaya çıkan nöbetlerin başlamasına ve yayılmasına katkıda bulunduğunu gösteren çalışmalar bulunmaktadır. Son zamanlarda artan kanıtlar, prenatal LPS ile tetiklenen inflamasyonun akut fazı sırasında maternal olarak üretilen sitokinlerin fetal dolaşıma girebildiği ve fetal beyindeki sitokin düzeylerini artırabileceğini göstermektedir. Bu artmış sitokinler, nöronal sağkalımı, farklılaşmayı ve apoptozu bozabilir ve nörotrofinlerin ekspresyonunu engeller ve gelişmekte olan beyinde eksitotoksisiteye neden olabilir. Dolayısıyla, prenatal immün aktivasyona bağlı akut sitokin maruziyeti, altta yatan sinirsel substratları hassaslaştırarak ve beyinin bir sonraki çevresel hakarete tepki verme şeklini değiştirerek, daha sonraki hayatta nöbetler için bir "savunmasızlık" faktörü görevi görebilir (Yin ve ark., 2013).Leptin enerji alımı veya harcanmasını, nöroendokrin fonksiyonu düzenleyen birkaç nörepeptidin ifadesini değiştirmek için hipotalamustaki spesifik reseptörlerine bağlanarak düzenler (Marik ve ark., 2000).
Leptin, immun ve endokrin sistem için ortak olan önemli bir mediyatördür. Bağışıklık sisteminde leptin, C-reaktif protein (CRP), IL-1 ve IL-6 ile birlikte bir erken akut faz reaktanı olarak işlev görür; inflamasyon, sepsis ve ateş sırasında yüksek miktarlarda üretilir ve TNF ve IL-1 gibi diğer inflamatuar mediatörlerce indüklenebilir (Matarese ve ark., 2004).
Epilepsi, beyinde nöbetler ve aşırı nöronal aktivite ile karakterize bir hastalık grubudur. Tüm epileptik ataklar farklı mekanizmalar sonucu gelişmekte; ancak hepsi artmış nöronal uyarılabilirlik ve eşzamanlılık da dahil olmak üzere ortak özellikleri paylaşmaktadır. Genel olarak, eksitatör ve inhibitör sistemler arasındaki dengenin bozulması nöbet oluşumundan sorumlu tutulur. Aynı zamanda, genetik mutasyonların anormal iyon kanal fonksiyonu sonucu nöbet oluşumunda rol oynadığı bilinmektedir (Stafstrom ve ark., 2006). Son zamanlarda yapılan bazı çalışmalar, leptin mediyatörünün epilepsi modülasyonunda önemli rol oynadığı ve dolaylı olarak epilepsi nöbetlerini etkilediği yönündedir (Kovac ve ark., 2013; Oztas ve ark., 2016).
22 Bu bilgiler ışığında çalışmamızda;
- Wistar ırkı gebe sıçanlara gebeliğin 15. ve 16. günlerinde LPS uygulayarak, maternal inflamasyon maruziyeti oluşturuldu.
- Doğan yavrular da inflamasyona maruziyetin ve erken doğumun, yavru sıçanların genç-erişkin dönemlerinde davranış, öğrenme- bellek, duysal ve uzaysal hafıza, epileptogenez ve proinflamatuar sitokin düzeyleri üzerine etkileri birarada değerlendirildi.
- Bunun yanı sıra LPS enjeksiyonu ile eş zamanlı olarak Leptin uygulamasının bu parametreler üzerinde etkilerinin olup/olmadığı araştırıldı.
- LPS ve LPS ile birlikte endojen bir peptid olan Leptin uygulamasının davranış, öğrenme bellek ve nöbet duyarlılığı ve sitokin düzeyleri arasındaki ilişkinin maruziyetten sonraki geç dönemdeki sonuçları incelendi ve aydınlatılmaya çalışıldı.
